Sinh học 10 Bài 5: Prôtêin

a. Thành phần hóa học

Phân tử prôtêin có cấu trúc đa phân mà đơn phân là các axit amin.
Có 20 loại acid amin khác nhau. Từ 20 loại này có thể cấu tạo nên vô số các protein khác nhau về thành phần, số lượng, và trình tự các acid amin, đảm bảo tính đa dạng và đặc thù của từng loại protein.
Cấu tạo mỗi đơn phân gồm có 3 thành phần chính: Nhóm COOH, nhóm NH2 và gốc R liên kết với cacbon trung tâm (Cả COOH và NH2 , cả 1 nguyên tử H đều liên kết với C - C này gọi là C alpha).

b. Cấu trúc vật lí

- Cấu trúc bậc 1:

+ Các axit amin liên kết với nhau tạo nên 1 chuỗi axit amin là chuỗi pôlipeptit.
Chuỗi pôli peptit có dạng mạch thẳng.

- Cấu trúc bậc 2:

+ Cấu trúc bậc 2 là cấu trúc vòng xoắn lò xo đều đặn hoặc gấp nếp beta, các nếp gấp và vòng xoắn được cố định bởi các liên kết hidro giữa các acid amin gần nhau.

- Cấu trúc bậc 3:

+ Chuỗi xoắn cuộn xếp tạo thành cấu trúc đặc thù trong không gian 3 chiều, tạo nên tính đặc trưng cho từng loại protein bằng các liên kết đisunfua, liên kết ion, vander_van… tăng tính bền vững của phân tử protein.

- Cấu trúc bậc 4:

+ 2 hay nhiều chuỗi cuộn xếp bậc 3 liên kết với nhau tạo thành phần phân tử protein hoàn chỉnh, có cấu hình không gian đặc trưng cho từng loại protein, giúp nó thực hiện được chức năng hoàn chỉnh.

a. Chức năng cấu trúc

Protêin là thành phần quan trọng xây dựng nên các bào quan và màng sinh chất, hình thành nên các đặc điểm giải phẫu, hình thái của các mô, cơ quan, hệ cơ quan, cơ thể (tính trạng cơ thể)

Ví dụ protein tham gia cấu tạo màng sinh học

b. Chức năng xúc tác quá trình trao đổi chất

- Bản chất các enzim là tham gia các phản ứng sinh hóa.
+ Ví dụ:

• Enzim amilaza trong nước bọt có bản chất là protein.
• Enzim ADN polimeraza xúc tác cho quá trình tổng hợp ADN.

c. Chức năng điều hoà quá trình trao đổi chất

- Các hoocmon phần lớn là prôtêin giúp điều hoà các quá trình sinh lý của cơ thể.
+ Ví dụ:

• Insulin điều hòa lượng đường trong máu.
• Tiroxin điều hòa sức lớn của cơ thể.

- Ngoài ra prôtêin là thành phần cấu tạo nên kháng thể để bảo vệ cơ thể, chức năng vận động (tạo nên các loại cơ), chức năng cung cấp năng lượng (thiếu năng lượng, prôtêin phân huỷ giải phóng năng lượng).

+ Ví dụ: Dự trữ các axit amin.

+ Ví dụ: Protein trong sữa, trong các loại hạt...

- Vận chuyển các chất (Hêmôglôbin).

+ Ví dụ: Hemoglobin trong máu.

- Bảo vệ cơ thể (kháng thể).

+ Ví dụ: Kháng thể.

Nêu các bậc cấu trúc của protein?

Hướng dẫn giải:

Protein có thể có 4 bậc cấu trúc:

- Bậc 1: Các đơn phân acid amin của protein liên kết với nhau bằng liên kết peptit loại một nước, tạo thành chuỗi polipeptit mạch thẳng.
- Bậc 2: Cấu trúc bậc 2 là cấu trúc vòng xoắn lò xo đều đặn hoặc gấp nếp beta, các nếp gấp và vòng xoắn được cố định bởi các liên kết hidro giữa các acid amin gần nhau.
- Bậc 3: Chuỗi xoắn cuộn xếp tạo thành cấu trúc đặc thù trong không gian 3 chiều, tạo nên tính đặc trưng cho từng loại protein bằng các liên kết đisunfua, liên kết ion, vander_van… tăng tính bền vững của phân tử protein
- Bậc 4: 2 hay nhiều chuỗi cuộn xếp bậc 3 liên kết với nhau tạo thành phần phân tử protein hoàn chỉnh, có cấu hình không gian đặc trưng cho từng loại protein, giúp nó thực hiện được chức năng hoàn chỉnh.

Câu 1: Nêu một vài loại protein tế bào người và cho biết các chức năng của chúng?

Câu 2: Tơ nhện, tơ tằm, sừng trâu, tóc, thịt gà và thịt lợn đều được cấu tạo từ protein nhưng chúng khác nhau về rất nhiều đặc tính. Dựa vào kiến thức trong bài, em hãy cho biết sự khác nhau đó là do đâu?

Câu 3: Phân biệt các cấu trúc bậc 1, 2, 3, 4 của các phân tử prôtêin? Kể tên các loại liên kết hoá học tham gia duy trì cấu trúc prôtêin? 

Câu 4: Đơn phân cấu tạo nên prôtêin là gì? Nêu các chức năng của prôtêin.

Câu 1: Tính đa dạng của prôtêin được qui định bởi 

A. Nhóm amin của các axit amin 
B. Nhóm R của các axit amin 
C. Liên kết peptit
D. Thành phần, số lượng và trật tự axitamin trong phân tử prôtêin

Câu 2: Prôtêin thực hiện được chức năng của nó chủ yếu ở những bậc cấu trúc nào sau đây

A. Cấu trúc bậc 1 và bậc 4 
B. Cấu trúc bậc 1 và bậc 2
C. Cấu trúc bậc 2 và bậc 3
D. Cấu trúc bậc 3 và bậc 4

Câu 3: Loại prôtêin nào sau đây làm nhiệm vụ tiêu diệt các mầm bệnh, bảo vệ cơ thể?

A. Prôtêin vận chuyển
B. Prôtêin kháng thể
C. Prôtêin enzym
D. Prôtêin hoocmon

Câu 4: Prôtêin không có chức năng nào sau đây?

A. Điều hòa thân nhiệt.
B. Cấu trúc nên hệ thống màng tế bào.
C. Tạo nên kênh vận chuvến các chất qua màng.
D. Cấu tạo nên một số loại hoocmon.

Câu 5: Cho các nhận định sau:

(1) Cấu trúc bậc 1 của phân tử protein là chuỗi pôlipeptit

(2) Cấu trúc bậc 2 của phân tử protein là chuỗi pôlipeptit ở dạng co xoắn hoặc gấp nếp

(3) Cấu trúc không gian bậc 3 của phân tử protein là chuỗi pôlipeptit ở dạng xoắn hoăc gấp nếp tiếp tục co xoắn

(4) Cấu trúc không gian bậc 4 của phân tử protein gồm hai hay nhiều chuỗi pôlipeptit kết hợp với nhau

(5) Khi cấu trúc không gian ba chiều bị phá vỡ, phân tử protein không thực hiện được chức năng sinh học

Có mấy nhận định đúng với các bậc cấu trúc của phân tử protein?

A. 2
B. 3
C. 4
D. 5

Sau khi học xong bài này các em cần:

• Phân biệt được các mức độ cấu trúc của prôtêin: cấu trúc bậc 1, bậc 2, bậc 3 và bậc 4.
• Nêu được chức năng của một số loại prôtêin và đưa ra các ví dụ minh họa.
• Nêu được các yếu tố ảnh hưởng đến chức năng của prôtêin và giải thích được ảnh hưởng của những yếu tố này đến chức năng của prôtêin.